공기압축기(왕복식 vs. 왕복동식)

 "왕복식" 과 "왕복동식" 은 전혀 다른 구조의 압축기 이다. 

 

 

 

공기압축기(왕복식 vs. 왕복동식)

 

공기압축기는 압축방법에 따라 다음과 같이 분류하고 있다.

● 왕복식(reciprocating) : 피스톤의 왕복운동에 의하여 흡입, 압축 및 송출

● 회전식(rotary) : 편심으로 설치된 로터(또는 피스톤)의 회전에 의하여 로터와 실린더 벽의 공간으로 냉매가스를 흡입, 압축, 송출 → 회전용적형

● 터보식(centrifugal / turbo) : 임펠러의 고속 회전운동에 의하여 냉매 가스에 속도에너지 → 압력에너지로 변환

 

 

왕복식 공기압축기(이동식)

실린더내 피스톤의 왕복운동에 공기를 압축하는 기계로 공기의 흡입, 압축, 배출이 피스톤의 왕복 운동으로 이루어지며, 고정식, 이동식으로 구분되고 실린더의 위치에 따라 횡형, 입형으로 구분되며 피스톤의 수량에따라 단동식, 복동식으로 구분한다. 

쉽게 고압을 얻을 수 있기 때문에 고압이 필요한 경우에 많이 사용되지만 피스톤의 왕복운동으로 공기를 압축하기 때문에 맥동현상이 있고 접촉면적이 많아 보수가 쉽지 않고 소음이 심하며, 설치 면적이 비싼 단점이 있다.

 

<그림 1> 왕복식 공기압축기(이동식)(Source:KOSHA 교육 자료)

 

 

왕복식 vs. 왕복동식

우리는 사업장에서 왕복식 외에 왕복동식이라는 용어도 접하게 된다. 이 차이점에 대해 살펴보자.

 

"왕복동식" 이라는 용어에는 "왕복"과 "복동" 이라는 뜻이 합쳐져 있다. "왕복 복동식" 이 될 것이다. 그런데 "복" 이라는 글자가 연이어 나오게 되어 어색하니까 "왕복동식" 이라고 표현한 듯 하다.

그러나 "왕복식" 과 "왕복동식" 은 전혀 다른 구조의 압축기 이다. 위 용어를 영어로 표현하면 쉽게 이해된다.

 

왕복식(또는 왕복 단동식) 공기압축기 → Single Acting Reciprocating Air Compressor 

왕복동식 공기압축기 → Double Acting Reciprocating Air Compressor

 

영문 표현으로 보면 그 차이가 "Single Acting"과 Double Acting" 으로 확연히 구분된다.

 

 

그럼 "Single Acting(단동식)"과 "Double Acting(복동식)"의 차이는 무엇인가?

 

<그림 2> 단동식 vs. 복동식(Source:https://aircompressorworks.com/compressor-basics-reciprocating/)

 

왼쪽의 "Single Acting(단동식)"은 크랭크 축이 1회전 할 때 1번의 흡입과 토출이 진행되고, 오른쪽의 "Double Acting(복동식)"은 크랭크 축이 1회전 할 때 2번의 흡입과 토출이 진행됨을 알 수 있다.

 

즉 단동식은 피스톤이 하향 행정일 때 흡입, 상향 행정일 때 토출이 진행되고, 복동식은 피스톤이 하향 행정일 때 윗 부분은 흡입, 아랫 부분은 토출을, 상향 행정일 때는 윗 부분이 토출, 아랫 부분이 흡입 행정을 함으써 2번의 흡입과 토출을 진행한다.

 

 

시사점

우리가 일반적으로 현장에서 접하는 왕복식 압축기는 "왕복단동식 공기압축기"로 "Single Acting Reciprocating Compressor" 이다. 또는 통상의 피스톤 형 압축기가 "단동식" 이므로 이를 생략하여 "왕복식 공기압축기"라고 사용할 수 있다.

 

하지만 현장에서 이 둘의 차이를 간과하고 다음 그림과 같이 “왕복식(또는 왕복단동식) 공기압축기를 왕복동식 공기압축기로 표현하고 있어 이에 대한 개선이 필요하다고 사료된다.

물론 실제로 생산하고 있는 제품이 왕복동식이라면 그대로 사용해도 되고 가능하면 "Double Acting(복동식)"을 추가하면 좋을 듯 하다.

 

 

<그림 3> 공기압축기 매뉴얼 표지

 

Reference : 한신컴프레서기술 소개 자료